[發明專利]煤巖體防滅火材料

有效

• 申請號: 201210243676.4
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN103537038A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 劉鵬;郭茹;張寧寧;王紅雷
• 申請（專利權）人: 山東固安特新材料科技股份有限公司
• 主分類號: A62D1/00
• 分類號: A62D1/00
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 丁繼恩;初向慶

技術領域

本發明涉及一種煤巖體防滅火材料，具體而言，屬于一種礦用滅火材料和高溫控制材料。

背景技術

礦井火災是直接威脅礦井安全生產的主要災害之一。按礦內火災引起的熱源不同，可分為外源火災和煤的自燃火災兩類。外源火災是指由外來熱源——明火(吸煙、燈火)、放炮、機械摩擦、電流短路等引燃可燃物造成的火災。而自燃火災是指由破碎狀態存在的煤炭接觸空氣，氧化發熱，熱量集聚而導致著火的火災。我國煤礦自然發火非常嚴重，有56％的煤礦存在自然發火問題，而我國統配和重點煤礦中具有自然發火危險的礦井約占47％，礦井自然發火又占總發火次數的94％，其中采空區自燃則占內因火災的60％。

煤礦井下條件惡劣，如溫度高、濕度大、散熱差等環境條件，對井下生產安全構成嚴重威脅。特別是一些礦區的煤質具有內在水分高、揮發分高的特點，容易自燃，對井下采煤作業生產構成了很大的威脅。因此，煤的自燃火災是當今煤礦防滅火技術研究的重點所在。

在礦井救災過程中，因密閉不及時、密閉范圍過大，控制火勢時間較長，和快速密閉無法實現延時自動密閉，引起二次事故發生的事例也不勝枚舉。造成這些事故及損失的主要原因是我國煤礦整體防滅火技術水平和裝備能力與生產發展不相適應。

為了加強煤礦防滅火安全技術，我國從50年代起就在煤礦推廣了黃泥灌漿防火技術，60年代至70年代又研究出了阻化劑防火、均壓通風、高倍數泡沫滅火等技術，80年代至90年代則研究了礦井自然發火預測系統、惰氣防滅火、快速高效堵漏風、帶式輸送機火災防治等技術，并逐步形成適應普通采煤法和高產高效采煤法的綜合防滅火技術。

時至今日，我國煤礦的自然發火形勢依然嚴峻，礦井火災防治工作仍然是礦井安全生產所面臨的一項艱巨任務，因此，伴隨技術的不斷發展，煤巖體防滅火材料仍有待進一步完善。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煤巖體防滅火材料。

本發明所述的煤巖體防滅火材料由無機物和有機物兩部分組成。使用時加50-200倍重量份水而形成膠體，用于防滅火噴涂和注膠等作業。

其中，無機物組分為水玻璃；所述的有機物包括聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、羥乙基纖維素(HEC)或羥丙基甲基纖維素(HPMC)；所述的煤巖體防滅火材料具有如下重量份配比：

1.水玻璃：0-50重量份；

2.聚丙烯酸鈉：10-40重量份；

3.聚丙烯酰胺：5-20重量份；

4.羥乙基纖維素或羥丙基甲基纖維素：10-50重量份。

所述的重量份可以是噸、Kg、斤等常用的重量/質量單位。

水玻璃俗稱泡花堿，是一種水溶性硅酸鹽。其化學式為R₂O·mSiO₂，式中R₂O為堿金屬氧化物，常用的水玻璃中R₂O為氧化鈉或氧化鉀兩類。m為二氧化硅與堿金屬氧化物摩爾數的比值，稱為水玻璃的模數。本發明中的水玻璃可使用硅酸鈉或硅酸鉀。

本發明優選的水玻璃為硅酸鈉。

所述的硅酸鈉進一步優選使用模數為2.2-2.5。

模數是硅酸鈉的重要參數，一般在1.5-3.5之間。模數越大，固體硅酸鈉越難溶于水，m為1時常溫水即能溶解，m加大時需熱水才能溶解，m大于3時，需四個大氣壓以上的蒸汽才能溶解。硅酸鈉模數越大，氧化硅含量越多，硅酸鈉粘度增大，易于分解硬化，粘結力增大，因此不同模數的硅酸鈉有著不同的用處。

本發明所述的硅酸鈉還可以優選速溶粉狀硅酸鈉，又稱速溶泡花堿、水合硅酸鈉。其產品外觀潔白，呈粉末狀，均勻性好。運輸、儲存和使用非常方便。廣泛應用于冶金、電力、石化及建材工業中。被用來做為不定形耐火材料中的粘結劑、工業清洗劑、防腐劑，在制皂和耐酸水泥、精細陶瓷工業以及精密鑄造業的快干劑和增強劑等。速溶粉狀硅酸鈉產品還具有液體泡花堿所具有的一切性能和應用。

速溶粉狀硅酸鈉分子式Na₂O·mSiO₂·nH₂O，是硅酸鈉的水合物，式量一般在280-350之間。與通過機械粉碎的無水粉末狀硅酸鈉相比，速溶粉狀硅酸鈉在水溶速度、純凈程度等方面，具有優勢。速溶粉狀硅酸鈉屬于精細化工產品，系對干法(芒硝法、純堿法)泡花堿經過化料、過濾、調模、噴霧干燥等加工過程制得的。

上述水玻璃的加入量為0-50重量份。